MRI ass eng net-invasiv Imaging Technologie déi dräidimensional detailléiert anatomesch Biller produzéiert. Et gëtt dacks fir Krankheetserkennung, Diagnostik a Behandlungsmonitoréierung benotzt. Et baséiert op raffinéiert Technologie, déi d'Verännerung an der Richtung vun der Rotatiounsachs vu Protonen begeeschtert an detektéiert, déi am Waasser fonnt ginn, dat lieweg Stoffer ausmécht.
Wéi funktionéiert MRI?
MRIs benotzen mächteg Magnete déi e staarkt Magnéitfeld produzéieren dat Protonen am Kierper zwéngt sech mat deem Feld auszerichten. Wann e Radiofrequenzstroum dann duerch de Patient gepulst gëtt, ginn d'Protone stimuléiert, a spin aus dem Gläichgewiicht, belaaschtend géint de Pull vum Magnéitfeld. Wann d'Radiofrequenzfeld ausgeschalt ass, kënnen d'MRI-Sensoren d'Energie entdecken, déi fräigelooss gëtt wéi d'Protone sech mam Magnéitfeld reagéieren. D'Zäit, déi et dauert fir d'Protonen sech mam Magnéitfeld z'änneren, wéi och d'Quantitéit un der fräigeloossener Energie, ännert sech ofhängeg vun der Ëmwelt an der chemescher Natur vun de Molekülen. Dokteren kënnen den Ënnerscheed tëscht verschidden Aarte vu Stoffer soen op Basis vun dëse magnetesche Eegeschaften.
Fir e MRI Bild ze kréien, gëtt e Patient an engem grousse Magnéit plazéiert a muss während dem Imaging Prozess ganz roueg bleiwen fir d'Bild net ze verschwannen. Kontrastmëttelen (dacks enthalen d'Element Gadolinium) kënnen e Patient intravenös virun oder während der MRI gegeben ginn fir d'Geschwindegkeet ze erhéijen, bei där d'Protone sech mam Magnéitfeld reagéieren. Wat méi séier d'Protone sech ëmsetzen, wat d'Bild méi hell ass.
Wéi eng Aarte vu Magnete benotzen MRIs?
MRI Systemer benotzen dräi Grondaarte vu Magnete:
-Resistive Magnete ginn aus villen Drotspiralen gemaach, déi ëm en Zylinder gewéckelt sinn, duerch deen en elektresche Stroum passéiert. Dëst generéiert e Magnéitfeld. Wann de Stroum ausgeschalt ass, stierft d'Magnéitfeld. Dës Magnete si méi bëlleg wéi e Superleitungsmagnet (kuckt hei ënnen), awer brauche enorm Quantitéiten un Elektrizitéit fir ze bedreiwen wéinst der natierlecher Resistenz vum Drot. De Stroum kann deier ginn wann méi héich Kraaftmagnete gebraucht ginn.
-E permanente Magnéit ass just dat - permanent. D'Magnéitfeld ass ëmmer do an ëmmer op voller Kraaft. Dofir kascht et näischt fir den Terrain z'erhalen. E groussen Nodeel ass datt dës Magnete extrem schwéier sinn: heiansdo vill, vill Tonnen. E puer staark Felder brauche Magnete sou schwéier datt se schwéier wieren ze bauen.
-Superleitend Magnete si bei wäitem am meeschte benotzt an MRIs. Superleitend Magnete sinn e bëssen ähnlech wéi resistive Magnete - Drotspiral mat engem passéierende elektresche Stroum kreéieren d'Magnéitfeld. De wichtegen Ënnerscheed ass datt an engem superleitende Magnéit den Drot kontinuéierlech a flëssege Helium gebad gëtt (bei enger kaler 452,4 Grad ënner Null). Dës bal onvirstellbar Keelt fällt d'Resistenz vum Drot op Null, wat d'Elektrizitéitsfuerderung fir de System dramatesch reduzéiert an et vill méi ekonomesch mécht ze bedreiwen.
Zorte vu Magnete
Den Design vum MRI gëtt am Wesentlechen vum Typ an dem Format vum Haaptmagnéit festgeluegt, dh zougemaach, Tunnel-Typ MRI oder oppe MRI.
Déi meescht benotzt Magnete si superleitend Elektromagnete. Dës besteet aus enger Spule déi duerch Heliumflëssegkühlung superkonduktiv gemaach gouf. Si produzéieren staark, homogen Magnéitfelder, sinn awer deier a erfuerderen regelméisseg Ënnerhalt (nämlech den Heliumbehälter opfëllen).
Am Fall vu Verloscht vun der Superleitung gëtt elektresch Energie als Hëtzt ofgeléist. Dës Heizung verursaacht e séiere Ofkachen vum flëssege Helium, deen an e ganz héije Volumen vu gasfërmegen Helium (Quench) ëmgewandelt gëtt. Fir thermesch Verbrennunge an Asphyxie ze vermeiden, hunn superleitend Magnete Sécherheetssystemer: Gasevakuéierungsleitungen, Iwwerwaachung vum Prozentsaz vu Sauerstoff an Temperatur am MRI Raum, Dier no baussen (Iwwerdrock am Raum).
Superleitend Magnete funktionnéieren kontinuéierlech. Fir Magnéitinstallatiounsbeschränkungen ze limitéieren, huet den Apparat e Schirmsystem deen entweder passiv (metallesch) oder aktiv ass (eng äusseren Superleitungsspiral, deem säi Feld géint dat vun der banneschter Spule ass) fir d'Sträiffeldkraaft ze reduzéieren.
Niddereg Feld MRI benotzt och:
-Resistive Elektromagnete, déi méi bëlleg a méi einfach ze pflegen wéi superleitend Magnete. Dës si vill manner mächteg, benotze méi Energie a erfuerderen e Killsystem.
-Permanent Magnete, vu verschiddene Formater, besteet aus ferromagnetesche metallesche Komponenten. Och wa se de Virdeel hunn, bëlleg an einfach ze pflegen, si si ganz schwéier a schwaach an der Intensitéit.
Fir dat homogenst Magnéitfeld ze kréien, muss de Magnéit fein ofgestëmmt ("shimming") sinn, entweder passiv, mat bewegbare Metallstécker, oder aktiv mat klengen elektromagnetesche Spielen, déi am Magnéit verdeelt sinn.
Charakteristiken vun der Haaptrei Magnéit
D'Haaptcharakteristike vun engem Magnéit sinn:
-Typ (superleitend oder resistiv Elektromagnete, permanente Magnete)
-Stäerkt vum produzéierte Feld, gemooss an Tesla (T). An der aktueller klinescher Praxis variéiert dëst vun 0,2 bis 3,0 T. An der Fuerschung gi Magnete mat Stäerkten vu 7 T oder souguer 11 T a méi benotzt.
- Homogenitéit
